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2015 est l'Année internationale de la lumière

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2015 a été désignée par les Nations Unies comme l'Année internationale de la lumière et des techniques utilisant la lumière. Diverses manifestations sont prévues afin de faire prendre conscience de l'importance de la science de la lumière dans notre civilisation moderne et du rôle crucial qu'elle continuera à jouer au XXIe siècle. Ce sera aussi l'occasion de rendre hommage aux pionniers de cette science, tels Ibn Al-Haytham et James Clerk Maxwell, à la base de bien des technologies du XXe siècle, comme le laser.

Fête de la science : les étonnants secrets du laser  Le laser est présent dans de nombreux appareils de notre quotidien. Lecteurs de CD, imprimantes, systèmes de mesure etc., tous fonctionnent avec ce procédé. Mais au juste, comment fonctionne un laser ? Découvrez, avec la collection vidéo Tout est quantique, l'incroyable pouvoir des atomes sur la lumière... 

Lorsque l'Homme a commencé à mener une réflexion approfondie sur son expérience immédiate du monde naturel il est apparu que celui-ci était composé pour l'essentiel d'espace, de temps et de mouvements, de matière et de lumière. C'est pourquoi l'astronomie, la géométrie, l'optique, la chimie et la mécanique ont été les premières sciences à se développer.

Les deux plus grands physiciens de tous les temps, à savoir Newton et Einstein, ont suivi cette tradition en mettant au cœur de leurs méditations la matière, la lumière et la mécanique. De fait, de 1905 à 2015, Albert Einstein va faire sortir les révolutions que sont la théorie de la relativité et la mécanique quantique de ses travaux sur le problème du corps noir et sur la théorie électromagnétique de la lumière et de la matière de Maxwell-Lorentz.

Une vidéo pour la célébration de l’Année internationale de la lumière en 2015. © SPIETV, YouTube

La lumière, une clé pour la technologie et l'univers

Si la physique moderne et l'astrophysique et la cosmologie sont nées de l'étude de la lumière, comme le montrent encore de nos jours la détection des exoplanètes et les observations du satellite Planck, que dire des bouleversements qu'elle a engendrés au XXe siècle ?

Nos technologies de communications reposent en effet sur la lumière, que ce soit grâce à l'utilisation des ondes radio ou bien grâce aux fibres optiques. La lumière laser est aussi très présente dans nos vies sans oublier le rôle des rayons X en médecine. Via ses interactions avec la matière, la lumière est aussi au cœur des technologies de l'image, comme en témoignent, par exemple, les capteurs CCD.

La plus grande révolution que pourraient apporter les sciences de la lumière au XXIe siècle sera peut-être le moyen de se passer des énergies fossiles. Cela deviendra une réalité s'il s'avère possible d'exploiter facilement et à faible coût, tout en respectant l'environnement, l'énergie du Soleil au moyen d'une nouvelle génération de cellules photovoltaïques.

Interrogé par Étienne Klein, le prix Nobel de physique Claude Cohen-Tannoudji parle dans plusieurs vidéos des développements modernes de l'optique quantique dont il a été le témoin et l'acteur à partir du début des années 1950. Dans la dernière partie, c'est de l'importance des sciences de la lumière pour l'astrophysique et la cosmologie qu'il s'agit. © Cinaps TV, YouTube

Pour toutes ces raisons, l'ONU a décidé de proclamer 2015 l’Année internationale de la lumière et de donner mandat à l'Unesco pour organiser de par le monde de nombreuses manifestations pour sensibiliser le grand public à l'importance des sciences et des technologie de la lumière. L'Année internationale de la lumière 2015 sera inaugurée les 19 et 20 janvier 2015 au siège de l'Unesco à Paris. Mais avant cela, elle sera lancée en France à l'occasion d'une cérémonie prestigieuse le jeudi 8 janvier 2015 dans le Grand Amphithéâtre de la Sorbonne en présence de deux prix Nobel de physique, Claude Cohen-Tannoudji et Serge Haroche, et d'Alain Aspect, tous trois bien connus pour leurs travaux fondamentaux sur la mécanique quantique et la lumière.

La nature de la lumière, une interrogation millénaire

La France possède en effet une longue tradition d'excellence en matière d'optique marquée notamment par l'optique géométrique développée par René Descartes et l'optique ondulatoire développée par Augustin Fresnel. On pourrait facilement y associer les noms de Fermat, Malus, Arago et Alfred Kastler pour ne citer qu'eux. En Europe, il faudrait bien sûr, outre Newton, parler des travaux de Christian Huygens, Thomas Young, James Clerk Maxwell et Heinrich Hertz.

Dans cet extrait d'une émission de la BBC consacré aux scientifiques du monde médiéval arabo-musulman, le physicien Jim Al-Khalili d'origine irakienne nous parle de son compatriote et collègue médiéval Ibn Al-Haytham, plus connu sous le nom d’Alhazen. © BBC, YouTube

Tous ces hommes doivent probablement beaucoup au physicien, philosophe et mathématicien du monde médiéval arabo-musulman : Ibn Al-Haytham. D'origine perse, plus connu sous le nom d'Alhazen, il est l'auteur d'importants travaux sur de nombreux dispositifs optiques (lentilles, miroirs sphériques et paraboliques) et aussi sur la fameuse camera obscura (chambre noire des photographes). Mais c'est surtout son traité d'optique qu'il aurait rédigé à partir des années 1015 qui va frapper les esprits et influencer les savants européens.

On le considère comme l'un des tout premiers esprits scientifiques modernes et l'un des premiers physiciens théoriciens puisqu'il s'appuyait clairement sur la méthode expérimentale qu'il utilisait conjointement avec les mathématiques. C'est pour lui rendre hommage que l'Unesco va aussi lancer cette année la campagne internationale « 1.001 inventions, et l’univers d’Ibn Al-Haytham »

Les travaux de Niels Bohr et Albert Einstein ont changé notre vision de la lumière, de la matière et de leurs interactions. Ils ont mené directement au principe de l'effet laser et plus tard aux lasers eux-mêmes qui ont bouleversé les avancées de la science et de la technologie. © Ehrenfest, Wikipédia